安徽省太湖中学2020-2021学年高一物理上学期期末考试试题

安徽省安庆市太湖县太湖中学2020-2021学年高一物理上学期期末考
试试题
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共计48分。

在每小题给出的四个选项中，第
1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分。

有选错的得0分。

）
1.下列哪一位科学人物首先创造了一套把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来的科学方法，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法（）
2. 一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验：让一个小球从一定的高度自由下落，测得在第1 s内的位移是2 m，则( )
A．小球在第2 s末的速度是8 m/s
B．小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/s
C．小球在前5 s内的位移是45 m
D．小球在第2 s内的位移是8 m
3．如图OA为可以绕O点转动的光滑挡板，AB为垂直于OA的光滑挡板．OA开始时处于水平状态，有一小球静止与AB和OA的连接处．现让挡板OA绕O点逆时针缓慢转过=60
θ︒，该过程中OA和AB对小球的作用力N1和N2的大小变化情况为
（）
A．N1和N2均一直增大
B．N1和N2均一直减小
C．N1一直减小、N2一直增大
D．N1先减小后增大、N2一直增大
θ
A
4．如图所示，用大小为100 N的握力握住一个重为40 N的瓶子．瓶子竖直，始终处于静止状态．已知手掌与瓶子间的动摩擦因数μ＝0.5，则( )
A．瓶子受到的摩擦力大小为40 N
B．瓶子受到的摩擦力大小为50 N
C．当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大
D．当握力持续减小时，瓶子受到的摩擦力大小将持续减小
5．一架无人机质量为2kg，运动过程中空气阻力大小恒定。

该无人机从地面由静止开始竖直向上运动，一段时间后关闭动力，其v-t图象如图所示，g取10m／s2。

下列判断正确的是（）A．无人机上升的最大高度为72m
B． 6～8s内无人机下降
C．无人机的升力大小为28N
D．无人机所受阻力大小为4N
6.一条河宽d=100m，小船在静水中的速度为4m/s，水流速度为3m/s，下列说法不．正确
．．的是（）A．小船能垂直河岸过河 B．小船渡河的最大速度为7m/s
C．小船渡河的最短航程是100 m D．小船渡河的最短时间是25s
7.如图所示，要制造雨中场景，剧组工作人员用消防水枪向天空喷出水龙，降落时就成了一场“雨”．若忽略空气阻力，以下分析正确的是（）
A．水枪喷出的水在上升时超重
B．水枪喷出的水在下降时超重
C．水枪喷出的水在最高点时，速度方向斜向下
D．水滴在下落时，越接近地面，速度方向越接近竖直方向
8.刀削面和板面都是太和人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m，最近的水平距离为0.5 m，锅的半径为0.5 m．要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可能是下列选项中的哪个(忽略空气阻力，g＝10 m/s2)( )
A． 0.5m/s B． 1 m/s C． 2 m/s D． 4 m/s
9. 质量为m的小球，用长为L的线悬挂在O点，在O点正下方L/2处有一光滑的钉子o'位于绳左侧边缘，把小球拉到o'与在同一水平面位置的左侧，摆线被钉子拦住，如图所示，将小球从静止释放．当球第一次通过最低点p时，下列说法中正确的是（）
A．小球速率突然减小
B．小球角速度突然减小
C．小球的向心加速度突然减小
D．摆线上的拉力突然减小
10．物体受到几个外力的作用在竖直方向上做匀速直线运动，如果撤去其中的一个力而保持其余的力的大小方向都不变，则物体可能做( )
A．曲线运动
B．匀加速直线运动
C．平抛运动
D．匀减速直线运动
11．如图所示，水平传送带A、B两端点相距x＝3.5 m，以v0＝2 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转，今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放在A端，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4。

由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕，小煤块从A运动到B的过程中(g取10 m/s2)( )
A．所用的时间是2 s B．所用的时间是2.25 s
C．划痕长度是4 m D．划痕长度是0.5 m
12．如图，重为G 的木块，放在倾角为θ的光滑斜面上，受到水平向左推力F 作用而静止，斜面体固定在地面上，则木块对斜面体的压力大小为（ ） A ．2
2
G F B ．Gcosθ C．F/sinθ D．Gcosθ+Fsinθ
二、填空题 (本大题共2小题，每空2分，共计16分)
13．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学用拉力传感器设计了如图所示的实验装置.
（1）实验时，需要满足的条件或正确进行的操作是________.
A ．实验中一定要保证钩码的质量m 远小于小车的质量M .
B ．将带滑轮的长木板右端适当垫高，完成平衡小车摩擦力的步骤.
C ．让小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数.
D ．改变钩码的质量，相对应打出几条纸带.
（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz 的交流电，计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算点4的速度为v 4＝________m/s ，加速度 a ＝________ m/s 2
(均保留三位有效数字)．
（3）以拉力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a - F图像是一条直线，测得图线的斜率为k，则小车的质量M =________．
14．在做“研究平抛物体的运动”实验时
（1）除了木板、小球，斜槽、铅笔、图钉、铁架台、白纸之外，下列器材中还需要的是__________ A．秒表
B．天平
C．重垂线
D．刻度尺
（2）在此实验中，某同学只记录了A、B、C三个点而忘了抛出点的位置，今取A为坐标原点，建立了如图所示的坐标系，平抛轨迹上三点的坐标值图中已标出，g=10m/s2，则：
①小球由A运动到B所用的时间为__________s；
②小球平抛的初速度为__________m/s；
③小球经过B点时的速度大小为__________m/s；（可用根号表示）
三、计算题(本题有4小题，共计46分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15．（10分）汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经2s速度变为6m/s，已知刹车过程是匀变速直线运动。

求：
(1)刹车过程中加速度的大小；（5分）
(2)刹车后8s内前进的距离．（5分）
16.（12分）如图所示,物体A、B、C的重力分别为G A=100 N、G B=20 N、G C=20 N,弹簧的劲度系数k=500 N/m,(不计绳重和摩擦,g＝10 m/s2)求：
（1）弹簧的伸长量；（2）A对地面的压力；（3）剪断B、C间细绳的瞬间物体B的加速度。

17.（12分）如图所示，水平地面上有一质量m =2kg 的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，在与水平方向成θ=37°角斜向下的推力F =10N 作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。

已知sin37º=0.6，cos37º=0.8，重力加速度g 取10m /s 2
，不计空气阻力。

求：
（1）物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小；（4分） （2）物块运动过程中加速度的大小；（4分） （3）物块运动5s 所通过的位移大小（4分）
18.（12分）如图所示，地面上有一固定的倾角θ=37°角的斜面，将质量为m=2kg 的滑块C （可视为质点）从离地面高h=0.6m 处（图中所示）由静止滑下，水平面上长木板A 上表面与斜面末端平滑对接，长木板A 、B 间，A 与斜面间紧靠在一起但不粘连，A 、B 的上表面涂有不同材质的涂料，下表面光滑，长度L 均为37.5cm,质量M 均为1kg,原先静止在光滑的水平面上，已知滑块C 与斜面间的动摩擦因数为5.00=μ，滑块C 与A 间的动摩擦因数为
2.01=μ，C 与B 间的动摩擦因数为,6
12=
μ忽略空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2。

（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s 2
） （1）求滑块C 到达斜面末端时的速度v 0多大？（3分）
（2）滑块C 在A 表面上滑行时，A,B 间的弹力大小为多少？（3分） （3）经多长时间滑块C 运动到A 的右端？此时滑块C 的速度多大？（3分） （4）最终稳定时，滑块C 相对B 静止的位置距离B 右端多远？（3分）
物理答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C
A
C
A
D
B
D
C
BCD
ABD
AD
ACD
1.【答案】C
【解析】首先创造了把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来的科学方法的科学家是意大利的科学家伽利略，不是亚里士多德、牛顿和阿基米德。

物理老师是培养科学家的，故C 正确。

故选C 。

2.【答案】A
【解析】A 、第1s 内的位移是2m ， 2
4/g m s =，所以2s 末的速度： 8/v gt m s ==，故A 正确；
B 、第5s 内的平均速度： 18
/18/1x v m s m s t ===，故B 错误； C 、物体在5s 内的位移： 211
4255022
x gt m m ==⨯⨯=，故C 错误；
D 、02t s =， '1t s =，物体在第2s 内的位移： 22
011'82622
x gt gt m m m =-=-=，故D
错误。

3.【答案】C
【解析】试题分析：由题意可知，当小球处于平衡状态时有：1cos N mg θ=；2sin N mg θ=，当挡板OA 绕O 点逆时针缓慢转过=60θ︒时，即当θ增加时，N 1一直减小、N 2一直增大，选项C 正确。

4.【答案】A
【解析】 瓶子重力为40 N ，处于静止状态，则瓶子受到的摩擦力大小等于重力，为40 N ．故A 正确，B 错误；当握力再增大时，瓶子受到的重力不变，也就是摩擦力不变．故C 错误；当握力逐渐减小时，导致瓶子的最大静摩擦力减小，但只要物体仍处于静止，则摩擦力大小不变．故D 错误． 5. 【答案】D
【解析】无人机上升的最大高度为
，选项A 错误 6～8s 内无人机减速
上升，选项B 错误；无人机上升的加速度，则F-mg-f=ma 1；减速上
升的加速度：，则f+mg=ma2；联立解得升力大小为F=32N;无人机所受阻力大小为f=4N，选项C错误，D正确；故选D.
6.【答案】B
【解析】由题意知，小船的速度v1=4m/s，水流速度为v2=3m/s，其合速度可以垂直与河岸，最短航程等于河宽100m，如图所示，所以A、C正确；最大速度可以达到7m/s,但无法渡河，
B错误；当v1垂直于河岸航行时，渡河时间最短
125/
min d
t m s
v
==，故选项为B项。

7. 【答案】D
【解析】由于水在空中不论上升还是下降均只受重力，加速度向下，故水均处于完全失重状态；故AB错误；在最高点时，水的竖直速度变为零，此时只有水平方向的速度；故C错误；水落下时的速度为水平速度和竖直速度的合速度，越向下来，竖直速度越大，则速度的方向越接近竖直方向；故D正确；故选D．
8.【答案】C
【解析】根据得：
因为平抛运动的水平位移0.5m＜x＜1.5m
根据x=vt知，初速度的范围为1.25m/s＜v＜3.75m/s
故C正确。

9. BCD
【解析】小球第一次通过最低点时，小球的速率不变。

故A错误。

由于线速度大小不变，根据ω=v/r知，转动的半径变大，则角速度减小，故B正确。

根据a=v2/r知，半径变大，则向
心加速度突然减小。

故C正确。

根据T-mg=m
2
v
r
得，T=mg+m
2
v
r
，半径变大，则张力突然变小。

故D正确。

故选BCD。

10．【答案】ABD
【解析】物体原来处于平衡状态，撤去一个力后，其余的力的合力与撤去的力等值、反向、共线；若合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动，故A 正确；若合力与速度同向，物体做匀加速直线运动，故B 正确；若合力与速度同反，物体做匀减速直线运动，故D 正确；因平抛运动初速度水平且只受重力作用，则物体不可能做平抛运动，选项C 错误；故选ABD. 11.【答案】AD
【解析】根据牛顿第二定律，小煤块的加速度a ＝μg ＝4 m/s 2
，则匀加速运动的时间t 1＝＝s ＝0.5 s ，匀加速运动的位移x 1＝at ＝×4×(0.5)2m ＝0.5 m ，则小煤块匀速运动的位移
x 2＝x －x 1＝3.5 m －0.5 m ＝3 m ，则匀速运动的时间t 2＝＝s ＝1.5 s ，所以小煤块从A 运
动到B 的时间t ＝t 1＋t 2＝2 s ，故A 正确，B 错误；在小煤块匀加速运动的过程中，传送带的位移x 3＝v 0t 1＝2×0.5 m＝1 m ，则划痕的长度Δx ＝x 3－x 1＝0.5 m ，故C 错误，D 正确． 12.【答案】ACD
【解析】木块受到重力G 、水平推力F 和斜面的支持力，如图所示：
根据平衡条件可知，支持力与重力、推力的合力大小相等，则有支持力为：
()2
2N F mg =+，故A 正确；根据正交分解法得到，支持力N Gcos Fsin θθ=+，故B 错
误，D 正确；根据力的合成法有： F
N sin θ
=
，故C 正确。

所以ACD 正确，B 错误 13.【答案】（1）BD ； （2）0.314， 0.496（0.493~0.499）；（3）1/k ．
【解析】（1）因为有拉力传感器，拉力可以直接读出来，所以不需要保证钩码的质量m 远小于小车的质量M ，A 错误；为了保证钩码对小车的拉力为小车受到的合外力，故需要平衡摩擦力，即将带滑轮的长木板右端适当垫高，B 正确；打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，C 错误；改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F 变化关系，D 正确．
（2）由于两计数点间还有4个点没有画出，故两点之间的时间间隔为T=5×0.02s=0.10s，根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可知，
，
取六段距离，采用两分法，由可得：
．
（3）根据牛顿第二定律可得，对a-F 图来说，图象的斜率表示小车质量的
倒数，此题，弹簧测力计的示数F 为小车质量的倒数，故小车质量为．
14.【答案】CD ； 0.1（或0.10）； 1（或1.0）； （或2.24）；
【解析】（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台、白纸之外之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要刻度尺，便于确定小球间的距离，故CD 正确．故选CD ． （2）①在竖直方向上，根据△y=gT 2
得，A 到B 的时间T=
s ＝0.1s ．
②小球平抛运动的初速度v 0＝m /s ＝1m /s ．
③B 点的竖直分速度v yB ＝m /s ＝2m /s ，根据平行四边形定则知，B 点的速度
．
15.【答案】(1) 22/m s (2) 25m 【解析】（1）刹车过程中的加速度226-10
=/=-2/2
v a m s m s t ∆=
∆ 刹车过程中的加速度大小22/m s ，方向与初速度方向相反。

……5分 (2)从开始刹车到车停止所需时间00010
52
v t s s a --=
==-停 刹车后8s 内前进的距离就是5s 内前进的距离5525x vt m m ==⨯=停……5分 16.【答案】（1）0.08m ；（2）60N ，方向竖直向下（3）10m/s 2
，方向竖直向上 【详解】
（1）以B 、C 为研究对象，由平衡条件得：
绳子的拉力大小 T=40N
则弹簧的弹力 F=T=40N
根据胡克定律 F=kx 得
……4分
（2）再对A 物体研究，A 受到重力G A 、弹簧的拉力F 和地面的支持力N 作用，由平衡条件得 N=G A -F=100N-40N=60N……3分
根据牛顿第三定律得，物体A 对支持面的压力大小N′=N=60N，方向竖直向下……1分
（3）剪断绳瞬间，弹簧弹力不变，绳拉力不变，F 合=40N-20N=ma,m=2kg,a=10m/s 2
，……3分 方向竖直向上。

……1分
17.【答案】（1）5.2N （2）1.4m/s 2 （3）17.5m
【解析】试题分析：（1）物块沿竖直方向所受合力为零，设物块受地面的支持力为N ，因此有 N=mg+Fsin37º=26N…（3分）
物块运动过程中所受的滑动摩擦力大小f=μN=5．2N …（1分）
（2）设物块的加速度大小为a ，根据物块沿水平方向的受力情况，由牛顿第二定律有 Fcos37º-f=ma……（3分） 解得：a=1．4m/s 2 …（1分）
（3）物块运动5．0s 所通过的位移大小s=at 2/2=17．5m…（4分） 18.【答案】（1）v 0=2m/s （2）2N （3）s t 4
11=，s m /5.1（4）cm m L 5.27275.0==∆ 【解析】（1）货物在倾斜轨道上的受力如图，由牛顿第二定律：
mgsin θ- μmgcos θ=ma 0 （1分）
代入数据解得a 0=2m/s 2（1分）
由运动学公式：20000
2sin 37h v a = 代入数据解得：v 0=2m/s （1分）
（2）C 在A 表面上滑行时，A 、B 整体运动，受到C 向右的摩擦力：
112Ma mg =μ（1分）
21/2s m a =（1分）
隔离B ，A 对B 的弹力N Ma F 21==（1分）
（3）C 在A 上滑行时，C 减速的加速度大小为：
212/2s m g a ==μ
设经过时间1t ，C 刚滑离A 进入B,则
L t a t a t v =--2
112121021
)21
( 带入数据解得：s t 41
1=或s t 43
1=（舍弃）（2分）
此时A 、B 的速度s m t a v AB /5.011==
C 的速度s m t a v v /5.1120=-=（1）
（4）此后，C 进入B 继续做减速运动，设C 的加速度大小为3a ，B 加速度为4a
223/35
s m g a ==μ
224/310
s m M mg
a ==μ（1分）
假设C 未脱离B ，经过时间2t ，B 、C 速度达到相同 2423t a v t a v v v AB C B +=-==
s t 2.02=（1分） 带入数据mls v v C B 67
==
此时C 在B 上发生的相对位移为：
m m t v v t v v x B
AB C
375.01.02222<=⋅+-⋅+=∆
所以滑块C 未脱离长木板B 。

此时滑块C 距离B 的右端为
cm m m m L 5.27275.01.0375.0==-=∆（1分） （以上步骤酌情给分，其它方法对也给分）。